聚光光伏系統又稱聚光太陽能系統,簡稱CPV或CSP,是基于利用光伏效應將太陽光線轉換為電能而制成的一種新型發電系統。聚光光伏系統發電流程是使用反射鏡或透鏡,將陽光匯聚到細小的集光區域,實現太陽光能集中,太陽能經光熱轉換原理換化為熱能,熱能通過熱機做功驅動發電機,從而產生的電力。
聚光光伏系統技術研究起源于上世紀60年代,70年代進入實用階段,90年代實現了市場化發展,21世紀以后,隨著全球對可再生能源的需求釋放,聚光光伏系統在大型光伏電站、海水淡化、離網電力供應、商業供電等領域得到廣泛應用。目前,包括美國、日本、西班牙等地區均提出了聚光發電發展計劃,聚光光伏系統應用前景廣闊。
聚光光伏系統發電效率高、成本低,但高度依賴于直射陽光,尤其適用于高輻照度的區域,以維持高運行溫度,這極大地限制了其應用場景擴展。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年聚光光伏系統行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,相比于傳統光伏系統,聚光光伏系統可以更低的價格產生更高效率的能源,此外還具有靈活度高、能源持續等優勢。目前聚光光伏系統市場份額低于傳統光伏技術,隨著相關技術發展,聚光光伏系統在特定市場的競爭力將進一步提升。
聚光光伏系統可分為蝶式聚光發電系統、菲涅爾式聚光發電系統等,其中碟式聚光發電系統是利用旋轉拋物面的碟式反射鎬將太陽聚焦到接收器,菲涅爾式聚光發電系統是利用菲涅爾透鏡將太陽光聚焦到接收器上。根據跟蹤系統及指向精度不同,聚光光伏系統可分為高聚光(雙軸跟蹤系統)、低聚光(單軸跟蹤系統)兩種。
聚光光伏系統已發展了三代,其中第一代系統為未搭載熱能存儲(TES)技術的CSP,第二代系統為搭載TES的CSP,第三代系統處于研發研發中,目前第二代系統為主流產品。第三代CSP有望實現更低的平準化度電成本(LCOE),到2030年G20國家聚光光伏工廠的LCOE價值或將下降至8.5美分/千瓦時。
新思界
行業分析人士表示,隨著市場發展,聚光光伏系統設計越來越成熟,關鍵技術如光學系統、追蹤系統等也得到了優化改進。憑借高發電效率、成本低、高光伏利用率等優勢,聚光光伏系統正受到業界關注,目前中國、印度、阿聯酋、西班牙等地區正積極在陽光充足的地方進行聚光光伏工廠建設,未來聚光光伏系統將在可再生能源市場中占據一席之地。
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